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描述 hjB@o#S )ufg9"\ FRED可以计算一个给定系统的MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 uK$9Ll{lk ,)Ju [ 建立系统 1#*a:F&re D2!X?"[P 这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 */|lJm'R %Yicg6:
Wm"4Ae:B Iw&vTU=2 光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 q<[_T wNtx]t_M 36%nB* KJ=6 n%6 光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 [}/LD3 !2A:"2Kys: hMUs"
<. {QZUDPPR
lB4GU y$ V\6[}J
M?:c)&$]D =aA+~/~8%
rI>aAW' H!nr^l'+ 分析 oCi=4#g%7 s3O} 6 这个系统的点扩散函数: .DR<Te • Log (Normal PSF) OCJnjlV% • λ = 0.55 mm
,
GY h9 • 0.32 waves 3rd order spherical Vf'd*-_!Q< • EPD = 10 mm 8p9bCE>\ • f/# = 9.68 C\nhqkn 点扩散函数如下图: a1.Ptf eW| )V ;mwT!Q
`V"sOTb Ph}|dGb W$rH"_@m 系统的点扩散函数是: ,(?po('] • Log (Normal PSF) ryCI>vJz • λ = 0.55 mm I8<,U!$ • 1 wave 3rd order spherical /D^"X
4!" • EPD = 13.31 mm H(2]7dRS% • f/# = 7.27 }!/$M\w 点扩散函数如下图: Bj}^\Pc;} }_;!hdYq
1Q4}'0U4 s]mY*@a% 演算 eDJfU =ng\ 9y[;D 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: )m{Ye0!RD O:"*q&;J
m-DsY K+8-9$w6 在这个等式中变量定义如下: .YnFH$;$ • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) Z]WnG'3N • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) \eb|eN0i • Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx MpqZH{:?G • Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); iMFgmM| • the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) Wg0g/ • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) .E&z$N • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) }X_;X_\3;' • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 !x>%+&c>k • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 I}t3
p|z • Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) H_Kj7(=&> • λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) ,4,V4 N • F == focal length(焦距) +1!qs, • D == entrance pupil diameter(入瞳直径) M=*bh5t%] E+ tB& 比较 ;w-qHha Kryo} 在下图中: xD /9F18 透镜EPD=10mm Ppt2A6W 截止频率=184lp/mm <ggtjw S 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 6uKMCQ=h wwoweztER npyAJp 在下面的图表中: A@D2+fS 透镜EPD=13.31 mm [NIlbjYH 截止频率=250 lp/mm #E+gXan 图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm %#Z/2<_ RQB]/D\BO ww{_c]My l?DJJ|> O 杂散光对评价函数的影响 7Irau_ k@D0 {z 增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 1s*.A6EP" p,<&zHb>K
?D)<, :@xm-.D 则可以看到表面粗糙对MTF的影响: M9f?q.Bv pdb1GDl0q
 )wtaKF.-
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